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攪拌罐表意即對物(wù)料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪(jiǎo)拌罐根據生產工藝的要求設計結構及配置可標準化及人性化。攪拌罐在(zài)攪拌過程中可實現(xiàn)進料控製、出料控製、攪拌控製及其它手動自動(dòng)控製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏料(liào)、樹脂、食品、科研等行業(yè)。該設備可根據用戶產品(pǐn)的工藝要求選(xuǎn)用碳鋼、不鏽(xiù)鋼等材料製作,以及(jí)設置加熱(rè)、冷卻裝置,以滿足不(bú)同的工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該(gāi)設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理(lǐ)想的(de)投資少、投產快、收益高的(de)化工(gōng)設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌(bàn)罐由攪拌罐體(tǐ)、攪拌(bàn)罐(guàn)蓋、攪拌(bàn)器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據(jù)不(bú)同的工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪拌罐體與攪拌(bàn)罐(guàn)蓋可采用法蘭密封聯(lián)結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐(guàn)蓋可根據工藝要求開進(jìn)料、出料(liào)、觀(guān)察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電機(jī)或減(jiǎn)速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的攪拌器。軸封裝置(zhì)可采(cǎi)用機封或填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶(hù)需要確定)。由(yóu)於用戶生產工藝(yì)要求(qiú)不同,攪拌器可配置漿(jiāng)式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如有其他要求可與(yǔ)本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸(zhóu)
攪拌設備中的電動機輸出的(de)動力是通過攪拌(bàn)軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌器連(lián)接,又要穿過(guò)軸封裝(zhuāng)置以及軸承、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應(yīng)有合理的結構、較高的加(jiā)工精度和配合公差。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂(bì)式和單跨式(shì)。懸臂式攪拌軸(zhóu)在攪拌設備內(nèi)部不設置中間軸承或(huò)底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨(jìng)度要求較高的生物、食品或藥品攪拌(bàn)設備,減少了設(shè)備內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋(dǎng)板、盤(pán)管、導流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器內液體的打(dǎ)旋現象,使被攪拌的液體上下(xià)翻騰(téng)而達到均勻的混合,通常需要再(zài)攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫(wēn)度計、傳熱蛇管或各(gè)種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,但(dàn)往往(wǎng)達(dá)不到“全擋(dǎng)板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功(gōng)率消耗也會增加,但(dàn)增加到一定值(zhí)以後,功率消耗就不(bú)會再增加,此時的工況(kuàng)就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可沿各(gè)個方向流(liú)向攪拌(bàn)器,流體的(de)行(háng)程長短不一,在需要控製回流的速度和方向,用於確定某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下(xià)開口的圓筒,安裝在容器(qì)內,在攪拌混合中起導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪(jiǎo)拌器對流體(tǐ)的直接剪(jiǎn)切作用,又(yòu)造成一(yī)定的循(xún)環流,使容器內流體均可通過導流筒內強(qiáng)烈混合區,提高混合效率。安裝(zhuāng)導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要(yào)用於推進式(shì)、螺杆式(shì)以及渦輪式攪拌器的導(dǎo)流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要(yào)組成(chéng)部分。軸封屬於動密封,其作用是(shì)保證攪拌設備內處於一定的正(zhèng)壓或真空狀態,防止被攪拌(bàn)的物料逸出和雜質的滲入,因而不是所有的轉軸(zhóu)密封型式都能用於攪拌設備。在攪(jiǎo)拌設備中,最常用的軸封有液封、填料密封和(hé)機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作(zuò)壓力為常(cháng)壓,軸封的作用僅是為了防止(zhǐ)灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離(lí)工作介質與攪拌(bàn)設備周圍的環境介質相互接觸(chù)時,可選用液封。液封結構簡單,沒有與傳動軸直接接(jiē)觸引起摩擦(cā)的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止元件與旋(xuán)轉元件之間的間隙符合設計要求,其密(mì)封部位零件的加工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適用於工作介質為非易(yì)燃易爆(bào)或毒性程度輕度危害,設備(bèi)內工作壓力等於大氣壓力,且溫度範圍在20-80℃的場合。
值得(dé)注意的是,液體(tǐ)工作介(jiè)質不可充滿攪拌設備(bèi);而且封液應盡可能采用攪拌設備內工作介質,或與(yǔ)工作介質不發生物理化(huà)學作用的中性液(yè)體,同時必須極少(shǎo)揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封(fēng)結構,具有結構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但(dàn)其填料易(yì)磨損,密封可靠性較差,一般隻適用於(yú)常壓或低壓(yā)低轉速、非腐蝕性和弱(ruò)腐蝕性介質,並允許定期維(wéi)護的攪拌設(shè)備。
機械密封
機械密封是把轉(zhuǎn)軸的密封麵從軸向改為徑向,通(tōng)過(guò)動(dòng)環和靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達(dá)到密封的裝置,又稱端麵密封。機(jī)械密封的泄(xiè)漏率低(dī),密封性能可靠,功(gōng)耗(hào)小,使用壽命長,無需經常維修,且(qiě)能滿足生產過(guò)程自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要求(qiú)。
與填料密(mì)封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可(kě)靠,在長期運轉(zhuǎn)中密封狀態穩定,泄漏量很小,其泄漏量僅為填(tián)料密封的1%左右;
2、使用壽命長,在油、水介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質(zhì)中一般能工作(zuò)半年以上;
3、摩(mó)擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或軸(zhóu)套基本上不磨損;
5、維(wéi)修周(zhōu)期長,端麵磨損後可自動補償,一般情(qíng)況下不需(xū)經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸(zhóu)的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜(xié)不敏感;
7、適(shì)用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真(zhēn)空、不(bú)同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和含磨粒介質(zhì)的密封。
正是由於機械密封的上述優(yōu)點,其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械(xiè)密封有單端麵機械密封和(hé)雙端(duān)麵機械密封兩種,單端麵機械密封價(jià)格(gé)較低(dī),當單端麵機械密封不能(néng)達到要(yào)求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒(dú)、易燃、易爆,或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高真空狀態(tài)下操作,對密封要求(qiú)很高,且填料密封和機械密封均無法滿足時,可選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳動裝(zhuāng)置(zhì)
攪拌設備(bèi)的傳動裝置包括電動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機構通常采用電動機和變速器的組合或選用帶變頻器(qì)的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝(zhuāng)置(zhì)的作用是使攪拌軸以所需的轉(zhuǎn)速轉動,並保證攪拌軸獲得所(suǒ)需的扭矩。在大多數攪拌設備中(zhōng),攪拌軸隻(zhī)有一根,且攪拌器以恒定的速度向一個方向旋轉。然而也有一(yī)些特殊的攪拌設備,為獲得更佳的混(hún)合效果,可以在(zài)一(yī)個攪拌設備內使用兩(liǎng)根攪拌軸,並讓攪拌器進行(háng)的複雜的運動,如往(wǎng)複動式、往複式、行星(xīng)式等。
電機
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常(cháng)由電(diàn)動機驅動。由於攪拌設備的轉速一般都比較低,因(yīn)而電動機(jī)絕大多數情(qíng)況下都是與(yǔ)變(biàn)速器組合在一起使用的,有時也(yě)采用變(biàn)頻器(qì)直(zhí)接(jiē)調速。為此,選用電動(dòng)機時,應特(tè)別考慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,它是攪(jiǎo)拌設備(bèi)的核心部(bù)件。根據攪(jiǎo)拌器(qì)的攪拌釜(fǔ)內產生的流型,攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向流兩種。例如(rú),推進式葉輪、新型翼型葉輪(lún)等屬於軸向流攪(jiǎo)拌器,而各種直葉、彎葉渦(wō)輪葉輪則屬於徑向流攪(jiǎo)拌器。
攪拌器通常自攪拌(bàn)釜頂部中心垂直(zhí)插入釜內,有時也采用側麵(miàn)插(chā)入,底部伸入或側麵伸入方式。應(yīng)依據不同的(de)攪拌要求(qiú)選擇不(bú)同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪拌器 由(yóu)2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉(zhuǎn)速較高,葉片(piàn)外緣的圓周速度一般為(wéi)5~15m/s。旋槳(jiǎng)式攪拌器主要造成軸(zhóu)向液流,產生較大的循(xún)環量,適用於(yú)攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對(duì)稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式(shì)攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或(huò)彎(wān)曲(qǔ)的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用於(yú)氣體及不互(hù)溶液體的分散(sàn)和(hé)液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過(guò)25Pa·s。
③槳式攪(jiǎo)拌器 有平槳式和斜(xié)槳式兩種。平(píng)槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與(yǔ)高度之比為 4~10,圓周速(sù)度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小(xiǎo)。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相(xiàng)反折轉45°或60°,因(yīn)而(ér)產生軸向液流。槳式攪拌器結構(gòu)簡單,常用於低粘度液體的(de)混合以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮。
④錨式攪拌器 槳葉(yè)外緣形狀與攪拌槽(cáo)內壁要一致(圖5),其間僅有很(hěn)小間隙,可清除附在槽壁上的(de)粘性反應產(chǎn)物或堆積於槽底的固體物,保(bǎo)持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見(jiàn)粘性流體(tǐ)流動。唯攪拌高粘度液(yè)體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高(gāo)粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在(zài)層流狀態(tài)下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控(kòng)與調節攪拌速度(dù)。 微處理器自動(dòng)調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁(cí)力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪(jiǎo)拌器帶有可選的(de)外部溫度(dù)控製(zhì)器 (Cat. No. 6795PR) ,他(tā)們還可(kě)以監控(kòng)與控製容器中的溫(wēn)度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使(shǐ)用單位根據物料是否加(jiā)熱或幹燥或冷卻而(ér)定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下(xià),使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用單位的生產條件而定。加熱(rè)方式有熱油等介質循環和直接(jiē)電加熱兩種。熱油(yóu)等介質循環是導熱油在另配置的加熱罐內加溫到一定溫度後,通過熱(rè)油(yóu)泵進行輸送循環;直接加熱是夾套上直接安裝電加熱管,使導熱油加熱到所需(xū)溫(wēn)度(溫(wēn)度(dù)可根據實際情況調節(jiē))。冷(lěng)卻循環是采用水在夾(jiá)套(tào)內外循環,使物料(liào)在一定的溫度下(xià)不產生結塊或粘(zhān)性。也可根據用戶要求增(zēng)加盤管等形式進行(háng)加熱或冷卻。